一种可切换式蓄热系统的熔铝炉技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可切换式蓄热系统的熔铝炉，包括熔铝炉本体、第一蓄热体、第二蓄热体以及四个两位三通阀，通过第一蓄热体、第二蓄热体以及四个两位三通阀实现烟气与进风之间的换热，经过第一蓄热体或第二蓄热体加热后的空气分别送入燃烧器进风管和中心风管，所述燃烧器进风管与熔铝炉本体上的燃烧器的进气口相连通，所述中心风管与所述熔铝炉本体的炉膛相连通。采用可切换式蓄热系统，大幅减少了排烟热损失。了排烟热损失。了排烟热损失。

【技术实现步骤摘要】
一种可切换式蓄热系统的熔铝炉


[0001]本技术涉及熔铝炉
，特别是涉及一种可切换式蓄热系统的熔铝炉。

技术介绍

[0002]小型工业炉窑在我国的工业生产和经济发展中占有重要地位，随着时代的发展，电子通讯设备、数据中心以及新能源汽车等新兴领域对铝压铸件的需求量不断增长，而铝压铸件的生产离不开小型熔铝炉；因此，对小型熔铝炉的节能减排改造迫在眉睫。
[0003]传统熔铝炉存在能耗高、污染排放严重等问题，目前采用的甲醇反射式熔铝炉仍存在冷炉启动难、热损失严重以及燃料经济性差等突出问题。熔铝炉排放出的烟气中携带的热量不能充分回收利用，一种可有效回收热量的熔铝炉亟待进一步研究和开发。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有技术中存在的熔铝炉耗能高的问题，而提供一种可切换式蓄热系统的熔铝炉。
[0005]为实现本技术的目的所采用的技术方案是：
[0006]一种可切换式蓄热系统的熔铝炉，包括熔铝炉本体、第一蓄热体、第二蓄热体以及四个两位三通阀，其中：
[0007]熔铝炉本体的排烟管道连接第一两位三通阀的一个端口，所述第一两位三通阀的另外两个端口分别通过管路连接第一蓄热体、第二蓄热体，所述第一蓄热体、第二蓄热体上分别连接有一个低温烟气排出管路，两个低温烟气排出管路的出口分别连接至第二两位三通阀的两个端口，第二两位三通阀的另一个端口连接至烟囱以排出烟气；
[0008]高压风机出口管道连接第三两位三通阀的一个端口，所述第三两位三通阀的另外两个端口分别通过管路连接至第一蓄热体、第二蓄热体，所述第一蓄热体、第二蓄热体上分别连接有一个蓄热式空气连接管路，两个蓄热式空气连接管路的出口连接至第四两位三通阀的两个端口，第四两位三通阀的另一个端口分别连接至燃烧器进风管和中心风管，所述燃烧器进风管与熔铝炉本体上的燃烧器的进气口相连通，所述中心风管与所述熔铝炉本体的炉膛相连通。
[0009]在上述技术方案中，每一个两位三通阀内均设有第一腔体、第二腔体和第三腔体，第一腔体通过第一连接口与第三腔体相连通，所述第二腔体通过第二连接口与第三腔体相连通，第一腔体上设有第一端口，第二腔体上设有第二端口，第三腔体上设有第三端口，第一封板受驱动时封堵第一连接口，第二封板受驱动时封堵所述第二连接口，当第一封板封堵第一连接口时，第二端口与第三端口相连通，当第二封板封堵第二连接口时，第一端口与第三端口相连通。
[0010]在上述技术方案中，所述第一腔体顶部设有第一气缸，第二腔体上设有第二气缸，所述第一封板固定在所述第一气缸的活塞杆上，所述第二封板固定在第二气缸的活塞杆上，第一气缸启动时，第一封板封堵第一连接口，第二气缸启动时，第二封板封堵第二连接
口。
[0011]在上述技术方案中，所述熔铝炉本体的侧壁为多层结构，从外到内依次为外壳筒体、炉衬、炉膛以及设置在所述炉膛内部的碳化硅坩埚和炉底衬垫，所述碳化硅坩埚位于所述炉底衬垫的顶部，所述燃烧器的喷嘴位于所述炉膛内。
[0012]在上述技术方案中，所述燃烧器为甲醇燃烧器。
[0013]在上述技术方案中，甲醇燃烧器设置在所述熔铝炉本体的底部切线方向上，火焰从燃烧器出口沿切向喷入熔铝炉的炉膛并对其内部坩埚加热。
[0014]在上述技术方案中，所述中心风管的出口位于所述炉底衬垫的底部开口的正下方，以向所述碳化硅坩埚内送风，所述炉底衬垫上设有出风孔，中心风管输送的加热后的空气，通过所述炉底衬垫的底部开口进入所述炉底衬垫内，并通过出风孔排出，与燃烧器进风口相结合实现甲醇的分级燃烧。
[0015]在上述技术方案中，出风孔环周设置在所述炉底衬垫上。
[0016]在上述技术方案中，所述熔铝炉本体的顶部为盖体，所述盖体上设有出烟口，所述出烟口与排烟管道相连通。
[0017]在上述技术方案中，所述盖体包括炉顶盖和设置在所述炉顶盖中心的保温盖。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0019]1.本技术采用的蓄热式系统利用排烟热量加热助燃空气，在降低排烟温度、回收利用烟气显热的同时，显著提高了助燃空气温度，从而大幅提高了熔铝炉的热效率。
[0020]2.反射式熔铝炉相比，蓄热式甲醇熔铝炉的热效率提升达60％；对炉内的温度和坩埚传热分布模拟结果，可以看出，炉内旋流燃烧火焰几乎充满炉膛，炉内温度分布与坩埚受热的均匀性也得到了显著提升，坩埚局部高换热量和受热不均现象得到了明显改善。
[0021]3.本技术可解决传统熔铝炉的高能耗、高排放问题。采用甲醇燃料，可实现硫化物和烟尘的零排放，采用分级燃烧，可实现NO
x
的低排放。
附图说明
[0022]图1所示为本技术的结构示意图。
[0023]图2是两位三通阀的结构示意图。
[0024]图3是熔铝炉本体的结构示意图。
[0025]图中：1
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烟囱，2
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第二蓄热体，3
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中心风管，4
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排烟管道，5
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熔铝炉本体，6
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燃烧器，7
‑ꢀ
燃烧器进风管，8
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第一蓄热体，9
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高压风机出口管道，10
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第一两位三通阀，11
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低温烟气排出管路，12
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第二两位三通阀，13
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第三两位三通阀，14
‑
蓄热式空气连接管路，15
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第四两位三通阀，16
‑
盖体，17
‑
第一腔体，18
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第二腔体，19
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第三腔体，20
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第一连接口，21
‑
第二连接口， 22
‑
第一端口，23
‑
第二端口，24
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第三端口，25
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第一气缸，26
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第二气缸，27
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第一封板，28
‑ꢀ
第二封板，29
‑
外壳筒体，30
‑
炉衬，31
‑
炉膛，32
‑
碳化硅坩埚，33
‑
炉底衬垫，34
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出烟口，35
‑ꢀ
炉顶盖，36
‑
保温盖，37
‑
出风孔。
具体实施方式
[0026]以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0027]实施例1
[0028]一种可切换式蓄热系统的熔铝炉，包括熔铝炉本体5以及蓄热系统，所述蓄热系统包括第一蓄热体8、第二蓄热体2以及四个两位三通阀，其中：
[0029]熔铝炉本体5的排烟管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可切换式蓄热系统的熔铝炉，其特征在于，包括熔铝炉本体、第一蓄热体、第二蓄热体以及四个两位三通阀，其中：熔铝炉本体的排烟管道连接第一两位三通阀的一个端口，所述第一两位三通阀的另外两个端口分别通过管路连接第一蓄热体、第二蓄热体，所述第一蓄热体、第二蓄热体上分别连接有一个低温烟气排出管路，两个低温烟气排出管路的出口分别连接至第二两位三通阀的两个端口，第二两位三通阀的另一个端口连接至烟囱以排出烟气；高压风机出口管道连接第三两位三通阀的一个端口，所述第三两位三通阀的另外两个端口分别通过管路连接至第一蓄热体、第二蓄热体，所述第一蓄热体、第二蓄热体上分别连接有一个蓄热式空气连接管路，两个蓄热式空气连接管路的出口连接至第四两位三通阀的两个端口，第四两位三通阀的另一个端口分别连接至燃烧器进风管和中心风管，所述燃烧器进风管与熔铝炉本体上的燃烧器的进气口相连通，所述中心风管与所述熔铝炉本体的炉膛相连通。2.如权利要求1所述的可切换式蓄热系统的熔铝炉，其特征在于，每一个两位三通阀内均设有第一腔体、第二腔体和第三腔体，第一腔体通过第一连接口与第三腔体相连通，所述第二腔体通过第二连接口与第三腔体相连通，第一腔体上设有第一端口，第二腔体上设有第二端口，第三腔体上设有第三端口，第一封板受驱动时封堵第一连接口，第二封板受驱动时封堵所述第二连接口，当第一封板封堵第一连接口时，第二端口与第三端口相连通，当第二封板封堵第二连接口时，第一端口与第三端口相连通。3.如权利要求2所述的可切换式蓄热系统的熔铝炉，其特征在于，所述第一腔体顶部设有第一气缸，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈煜，赵军，王赫阳，杨永宁，李扬，庄哲明，马宇科，李金禄，窦靖彤，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：